Как образуются споры

Спо́ры (греч. σπορά, σπόρος — сев, посев, семя) — клетки растений и грибов, служащие для их размножения и рассеяния.

Содержание

Образование [ править | править код ]

Споры грибов и споры у низших растений образовываются путём митоза (у грибов — митоспоры). Споры у высших растений образовываются путём мейоза (мейоспоры). Мейоспоры бывают одинаковые (у равноспоровых растений) либо двух типов — микро- и мегаспоры (у разноспоровых).

По месту образования различают эндоспоры, которые формируются в спорангиях, и экзоспоры, которые образовываются на поверхности (например, у некоторых плесневых грибов). У низших растений, которые селятся в воде, споры имеют жгутики для перемещения (например, зооспоры у водорослей). Существуют неподвижные споры водорослей без жгутиков — апланоспоры. Подвид апланоспор — автоспоры, характеризующиеся тем, что, находясь в материнской клетке, принимают все характерные черты последней (у коккоидных зеленых водорослей).

Распространение [ править | править код ]

У наземных растений споры разносятся ветром и другими агентами, не имеют органов движения, защищены от высыхания твёрдой клеточной оболочкой. Их размер от 3—5 до 25—50 мкм., они имеют разнообразную форму. Срок жизни зооспор составляет от нескольких минут до 2—3 часов, спор в оболочке — от 10 дней до 3—5 лет, а головнёвых грибов — до 25 лет. Морфологические и онтогенетические особенности спор — важная таксономическая оценка, которая используется в спорово-пыльцевом анализе.

Споры у других организмов [ править | править код ]

У паразитических простейших класса споровиков споры — одно- или многоклеточные образовании, окружённые плотной оболочкой. Служат для распространения и переживания неблагоприятных условий.

В разделах биологии довольно часто упоминаются споры, причем применительно к разным классам (и даже царствам) живых организмов. Назначение этих клеток в основном связано с размножением и расселением организмов. Иногда споры – это в биологии у бактерий способ пережить неблагоприятные условия окружающей среды. Они имеют плотные оболочки, которые надежно защищают внутреннее их содержимое.

Что такое споры?

В общем, споры всегда одноклеточны, из них способна образоваться новая особь без слияния с какими-либо другими клетками. Один из ответов на вопрос о том, что такое споры, следующий: это механизм бесполого размножения.

Образование их связано с определенным местом (спорангием), который может быть одноклеточным (тогда его единственная клетка делится, образуя споры) или многоклеточным с выраженной структурой.

В зависимости от количества хромосомных наборов, эти клетки бывают двух видов:

1. Диплоспоры с двойным набором генетического материала образуются без редукционного деления на диплоидных особях спорофитного поколения.
2. Гаплоспоры с одинарным хромосомным набором образуются в результате мейоза (спорическая редукция) на спорофите или, в редких случаях, на гаметофите.

Гаметофит, продуцирующий споры, встречается в основном у бурых водорослей. Их одноклеточный спорангий превращается в жгутиковую зооспору, которая активно передвигается и может прорасти в новый гаметофит либо сливается с другой такой же зооспорой в изогамном половом процессе.

Кто размножается спорами

Образование спор является древним способом размножения. Сейчас он сохраняется лишь у более примитивных организмов с простой организацией тела. При участии спор размножаются:

• бактерии;
• грибы;
• лишайники;
• некоторые водоросли и простейшие;
• высшие споровые растения.

У цветковых растений споры также образуются, но они "спрятаны". Спорофит у них неотделим от гаметофита и существует незначительное время, поэтому рассматривается как часть семенного размножения. Споры – это в биологии семенных растений предшественники пыльцы (микроспоры) и зародышевый мешок (мегаспора).

Для животных споры не характерны.

Что такое споры у грибов

У представителей царства Грибы споровое размножение часто является основным. Гаплоидный мицелий дает споры с одинарным набором хромосом. Они могут развиваться в защищенных закрытых спорангиях, тогда они носят название спорангиоспор. Спорангии расположены на нижней стороне плодовых тел шляпочных грибов.

Конидиеспоры, напротив, отчленяются на концах специализированных грибных гиф – конидиеносцев, которые открыты и приподнимаются над субстратом. Конидии характерны для многих разновидностей плесневых грибов.

Огромное количество грибных спор компенсирует их массовую гибель в неблагоприятных условиях. Часть их после попадания на пригодный субстрат прорастает в новый мицелий и дает начало новой колонии. Это митотические споры, основная задача которых – распространение грибов.

Другая часть спор (мейотические) прорастает в небольшие гифы, которые затем сливаются между собой и служат для обмена генетической информацией.

Чередование поколений высших споровых растений

У споровых растений, которые являются потомками древних семенных папоротников риниофитов, в жизненном цикле наблюдается чередование спорофитного и гаметофитного поколений с явным доминированием одного из них.

У мхов более развит гаметофит, а спорофит подчинен ему и развивается прямо на гаплоидной особи. Что такое споры для мха? Получается, это единственный способ расселяться и занимать новые территории.

Плауны, папоротники, хвощи относятся к диплоидной группе растений, у которых спорофит доминирует, а гаметофит имеет вид небольшого заростка. Для них споры – надежный способ завоевания новых мест обитаний, поскольку способны переноситься ветром или живыми организмами на далекие расстояния. А новый спорофит после оплодотворения прорастет на месте этого мигранта-гаметофита, где созрели неподвижные женские половые клетки.

Размножаются ли бактерии спорами?

Микроорганизмы существуют на Земле дольше всех остальных живых существ и приспособились переживать отсутствие пищи, заморозки, извержения вулканов, экстремальную жару, сухость воздуха, и другие катаклизмы. Они вырабатывают защитные плотные оболочки, превращаясь в споры, чтобы защитить содержимое кольцевой молекулы ДНК и сохранить ее до лучших времен.

Итак, что такое споры у бактерий? Это лишь покоящаяся форма, защитный "саркофаг". Численность микроорганизмов увеличивается делением клетки надвое. Половой процесс у них тоже присутствует, но только для передачи наследственного материала без роста численности.

Иногда можно встретить утверждение, что споры – это вегетативное размножение. Нельзя считать его полностью верным, хотя и вегетативное размножение, и споруляция происходят без участия половых клеток. Но при вегетативном размножении новая особь возникает из уже существующих многоклеточных частей растения, как неспецифических, так и специально предназначенных для расселения (луковиц, клубней, усов). Споры же представляют собой одноклеточные образования, возникающие у организма в определенный период.

В природе существуют бактерии, обладающие уникальным свойством образовывать споры. Как происходит этот процесс, что такое споры, читатель узнает, прочитав статью.

Споры

Это организмы, состоящие из одной клетки, с помощью которых происходит размножение и расселение. Что такое спора? В переводе – это посев, сеяние, семя. Спорами размножаются грибы, мхи, лишайники, некоторые виды растений и бактерии.

Споры бывают разные. Так, у растений и грибов они выполняют функцию размножения, а у бактерий – нет. Споры у бактерий защищают их от воздействия неблагоприятных условий, но не все бактерии наделены такими свойствами.

Что такое спора? Это микроорганизм, в десятки раз меньше клетки самой бактерии, которой он образован. Уничтожить ее может только специальный антибиотик или открытый огонь.

Жизнеспособности спор можно позавидовать. Эти микроскопические организмы способны сохраняться длительное время, до тысячи лет. Но, попав в благоприятные условия, они преобразуются, быстро растут и размножаются.

Разновидности спорообразующих бактерий

Споры могут образовывать только бактерии-палочки. В зависимости от размера спор это:

• Бациллы – так называют микроорганизмы, размеры спор которых меньше ширины самой палочки. Форма бактерии при спорообразовании не меняется.
• Клостридии – споры по размерам больше диаметра клетки. Бактерии начинают вздуваться и приобретают веретенообразную форму.

Процесс спорообразования среди таких бактерий как кокки и извитые бывает крайне редко, как исключение.

Бациллы

Это спорообразующие бактерии в форме палочек, насчитывают в своем роде около двухсот видов. Отличаются от неспорообразующих микроорганизмов более крупными размерами. Среди бацилл есть патогенные, наносящие вред здоровью человека.

К ним относится сибирская язва, возбудителем которой является антрацис – бацилла, проникающая через повреждения на коже и оказывающая токсическое воздействие на ткани, которые впоследствии разрушаются. Возбудитель сибирской язвы практически неистребим. Его невозможно уничтожить теплом, светом и химическим воздействием. Только вакцинация.

Клостридии

Эти бактерии относятся к спорообразующему виду, по-другому их называют облигатными. Клостридии имеют крупные размеры и форму загнутой палочки. Они, в основном, живут в живых организмах, бывают подвижными и неподвижными. Первые имеют жгутики.

Клостридии, обладающие патогенными свойствами, наделены капсулой-надстройкой. Это значит, что с внешней средой клетка не имеет соприкосновения, она находится в капсуле.

Клостридии имеют много видов, некоторые из которых способны вырабатывать токсичные яды, такие как ботулотоксин – сильнодействующий органический яд. Примером патогенных видов клостридий являются возбудители ботулизма, гангрены, столбняка.

Спорообразование у бактерий

Этот процесс у бактерий происходит тогда, когда не хватает питания, воздуха, высушена среда обитания, в больших количествах содержатся в ней вредоносные продукты обмена, происходят резкие колебания температуры. Если коротко: спорообразование – это механизм, обеспечивающий выживаемость бактерий в неблагоприятных условиях. Сущность образования спор состоит в том, что снижается активность микробов и уменьшается интенсивность процессов обмена.

Спорообразование – это сложный процесс. Цитоплазма начинает терять влагу, она сгущается и собирается в теле бактерии. Там она покрывается плотной оболочкой в несколько слоев, непроницаемой для различных растворов, и принимает вид нового образования округлой, яйцевидной или овальной формы, которое называют спорой. В плотной оболочке зрелой споры синтез ДНК снижается до минимума. Материнская клетка бактерии разрушается, спора теряет материнский чехол.

Доля оболочки в общем весе споры составляет пятьдесят процентов. Спорообразование – это длительный процесс, для завершения которого необходимо около двадцати часов. Внешний вид клетки может оставаться прежним или изменяться. Это зависит от того, какой размер имеет спора и где она расположена. Если в центре – то клетка становится похожей на лимон, бочонок или веретено.

Спорообразование – это изменение формы клетки, как завершающий этап сложного процесса. Так, например, образование споры столбнячной палочки происходит в конце клетки, в результате чего она приобретает совершенно новую форму и становится похожа на барабанную палочку.

Споровые бактерии более устойчивы к замораживанию, высушиванию, длительному или кратковременному кипячению, воздействию химических веществ. Существуют вегетативные формы образования бактерий и спорообразование. Примеры последних: возбудители таких заболеваний, как сибирская язва, ботулизм, столбняк и некоторые виды сапрофитных обитателей почвы, которых можно обнаружить в навозе.

Прорастание

Когда оболочка споры попадает в благоприятную для нее среду, она начинает набухать. Этот процесс происходит до тех пор, пока оболочка полностью ни разрушится. В то время, когда ткань оболочки разрывается, через этот крупный порыв молодая клетка и попадает во внешнюю среду.

Таким способом спора прорастает в аэробных бактериях. Анаэробные бактерии при спорообразовании не теряют внешнюю клеточную оболочку. С внешней средой спора не соприкасается, ее контакт происходит с клеточной оболочкой. Когда возникают благоприятные условия, питательные вещества внутрь клетки попадают через чехол. Спора начинает прорастать.

Бактерии и продукты

Спорообразование у бактерий нежелательно при переработке и хранении отдельных продуктов. Если этот процесс происходит, бороться с микроорганизмами будет трудно. Для уничтожения спор в консервах, например, продукт нужно стерилизовать, что намного снизит его качество. Чтобы надолго сохранить молоко, его стерилизуют, а это приводит к потере первоначальных свойств и витамина А. К сведению: температура нагревания при стерилизации – 120 градусов.

При пастеризации, чтобы максимально сохранить питательные вещества, молоко нагревают всего до 80-90 градусов. Это сказывается на сроке хранения: молоко быстро портится, так как при пастеризации споры не умирают, а наоборот, при комнатной температуре они прорастают и начинают быстро размножаться, из-за чего и портится продукт.